一种快速响应火箭的自主初始对准方法技术

本发明专利技术涉及一种快速响应火箭的自主初始对准方法，该方法包括:火箭水平状态的自动对准计算得到火箭的初始方位角；火箭水平状态的自动调平计算得到火箭在水平状态下的俯仰角和滚动角；火箭起竖过程的实时导航计算得到火箭在起竖过程中的姿态四元数；火箭竖直状态的初始方位角计算得到竖直状态下的初始方位角；火箭竖直状态的自动调平计算得到火箭竖直状态的初始姿态；采用上述一种快速响应火箭的自主初始对准方法，该方法能够实现快速响应火箭自主、快速地进行初始对准，全程无人工介入，自动获取火箭初始姿态角，实现无依托，并且，该方法在一定程度上简化了火箭发射流程，能够较好的达到快速发射的目的。能够较好的达到快速发射的目的。能够较好的达到快速发射的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种快速响应火箭的自主初始对准方法


[0001]本专利技术涉及火箭发射
，尤其是涉及一种快速响应火箭的自主初始对准方法。

技术介绍

[0002]快速响应火箭，也被称为快速反应火箭，它其实代表了目前航天领域一个发展分支，那就是快速发射技术。
[0003]随着快速响应火箭的发展，对发射流程的自主化、快速化有越来越高的要求，提出了无依托发射、快速发射、无人值守等要求，传统运载火箭初始对准的方法无法完全满足这些要求。
[0004]现有技术中火箭的初始对准方法有三种，方法一：依靠外部设备（比如发射车、地面设备等）进行初始对准。将地面设备初始对准结果传递给火箭使用，该方法存在的缺陷是需要额外增加一套高精度惯组，还需要增加抗干扰算法，不仅增加了系统成本，也增加了算法的复杂性，无法实现真正的无依托发射；方法二：使用光学瞄准设备依靠人工进行初始对准。将火箭垂直放置于发射场上，使用光学设备对准火箭上的棱镜进行角度测量，最后换算至火箭的方位角，该方法技术成熟，但是存在的缺陷是耗时较长，需要依靠光学瞄准设备，不能实现无依托、快速发射；方法三：采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速响应火箭的自主初始对准方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：S1、火箭水平状态的自动对准：火箭在水平状态下，箭上计算机运行火箭自对准算法，完成自对准计算，得到火箭的初始方位角；S2、火箭水平状态的自动调平：得到火箭的初始方位角后，箭上计算机运行火箭水平调平算法，完成调平计算，得到火箭在水平状态下的俯仰角和滚动角；S3、火箭起竖过程的实时导航：火箭起竖前，根据步骤S1和步骤S2得到火箭在水平状态的初始俯仰角、初始偏航角以及初始滚动角，=，=
‑
，；其中，表示火箭的理论方位角；根据所述的初始俯仰角、初始偏航角以及初始滚动角计算得到水平状态的初始姿态四元数；火箭起竖后，根据得到的初始姿态四元数，由所述箭上计算机开始进行导航计算来实时得到火箭在起竖过程中的姿态四元数；S4、获取火箭竖直状态的初始方位角：火箭完成起竖后，得到火箭在最终的竖直状态下的姿态四元数，根据所述的姿态四元数得到竖直状态下的初始方位角；S5、火箭竖直状态的自动调平：获取火箭竖直状态的初始方位角后，箭上计算机运行火箭竖直调平算法，完成调平计算，得到火箭在竖直状态下的俯仰角和偏航角；S6、获取火箭竖直状态的初始姿态：根据步骤S4和步骤S5来得到火箭在竖直状态的初始俯仰角、初始偏航角以及初始滚动角，即：，，；其中，表示火箭的理论方位角；S7、初始对准工作完成，火箭转入待发射状态。2.根据权利要求1所述的一种快速响应火箭的自主初始对准方法，其特征在于：在步骤S1中，箭上计算机运行火箭自对准算法来自对准计算得到火箭的初始方位角的具体过程包括下列步骤：S1.1、在T3时间内采集若干个由箭上惯组输出的角速度和加速度，计算若干个角速度的平均值和若干个加速度的平均值，得到平均角速度和平均加速度；S1.2、根据步骤S1.1得到的平均角速度和平均加速度得到箭体坐标系到北东地坐标系的转换矩阵，所述的箭体坐标系到北东地坐标系的转换矩阵的表达式为：，其中，表示火箭发射点的当地重力加速度，表示地球自转角
速度，表示发射点的地理纬度；S1.3、根据所述的箭体坐标系到北东地坐标系的转换矩阵得到箭体坐标系到导航坐标系的转换矩阵，所述箭体坐标系到导航坐标系的转换矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宁波天擎航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：